本发明涉及一种巷道卸压方法，具体是一种适用于对采动应力影响下的大变形巷道进行卸压的方法，属于煤矿安全技术领域。
背景技术：
近年来，随着我国矿井开采深度不断增加，矿井地应力也不断加大，越来越多的巷道受高应力影响。工作面开采形成的采空区上覆岩层载荷将在工作面前方形成采动超前支承压力，对处于支承应力影响范围内的巷道造成极大的破坏。支承应力分布规律不但与工作面埋深、基本顶厚度、直接顶厚度和岩性等因素有关，而且还随着工作面的推进呈动态变化。长时间处于采动超前支承压力剧烈影响范围内，将导致巷道出现片帮，冒顶和底鼓等大变形显现，极易诱发涌水、岩爆和瓦斯突出等重大事故，造成重大人员伤亡和财产损失。
现有的对采动应力影响下的大变形巷道进行卸压治理的手段通常采用在巷道底板开槽卸压、围岩松动圈爆破卸压以及提高巷道支护强度等方式，但在实际工程实践中效果欠佳，现有的治理手段主要存在以下缺点：
1)仅对巷道自身进行处理，并未阻断采动应力的传递路径、并未从根源上解决采动应力对巷道破坏问题，从而导致巷道依旧处于强采动应力影响范围内、矿压显现依旧强烈，虽然在短期内效果显著，但并未阻止巷道变形量的扩大，进而导致巷道长期运营的稳定性差；
2)巷道围岩的完整性会受到严重破坏，巷道表面及浅部的围岩松散破碎，不仅加大巷道支护难度，而且会威胁矿井生产安全；
3)需消耗数量巨大的锚索网梁等支护材料以及人力机具等生产资源，造成矿井维护成本增大，且巷道维护工程量大会造成矿井生产效率的降低。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供一种采动应力影响下大变形巷道卸压方法，可以在保持巷道围岩完整性的前提下阻断采空区上覆岩层载荷向工作面方向的传递路径，以减弱巷道受工作面超前采动应力影响，从而大幅提升巷道稳定性，达到保护巷道的目的。
为实现上述目的，本采动应力影响下大变形巷道卸压方法具体包括以下步骤：
a.根据矿井地质资料或取芯实验方式获取处于矿层上方的矿层覆岩的岩层层数n、各层厚度h、岩性以及各层的岩石力学参数；
b.可采用使用数值模拟方法，通过分别弱化不同岩层，获取不同岩层对于采动应力传递的影响，并依此分析确定具有传递支承应力功能、对采场及其围岩的矿压显现起到主要控制作用的厚硬岩层作为主控制层；
c.在主控制层中确定爆破卸压的优选位置；
d.按爆破卸压的优选位置向主控层内打设多个钻孔、并分别在钻孔内充填炸药，封孔后使用爆破方法切断主控制层；
e.实时监测巷道变形量及巷道围岩应力场演化特征。
作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤b中确定主控制层的方法具体包括以下步骤：
①采用数值模拟手段，依据步骤a建立数值模拟模型，记为模型x，进行首次数值模拟计算，获取工作面超前范围内应力分布状态及数值等信息，记为结果y；
②在模型x基础上，弱化第1层岩层的岩石力学参数并进行数值模拟计算，获取工作面超前范围内应力分布状态及数值等信息，记为结果1；在模型x基础上，弱化第2层岩层的岩石力学参数并进行数值模拟计算，获取工作面超前范围内应力分布状态及数值等信息，记为结果2；依此类推，重复此过程，直至弱化第n层岩层的岩石力学参数并进行数值模拟计算，获取工作面超前范围内应力分布状态及数值等信息，记为结果n；
③将结果1～结果n分别与结果y进行对比分析，以巷道围岩应力场演化特征为评价标准，选取对大变形巷道采动应力场起主要控制作用的硬岩层作为主控制层。
作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤c具体包括以下步骤：
①在主控制层中，依据爆破卸压位置与工作面之间不同的水平距离设置m个方案，并根据步骤a的矿层覆岩的岩层层数n、各层厚度h、岩性以及各层的岩石力学参数分别弱化不同水平距离处岩石的力学参数，模拟爆破卸压位置因素对卸压效果的影响、并进行数值模拟计算，获取方案结果1～方案结果m；
②将方案结果1～方案结果m进行对比分析，获得不同爆破卸压位置条件下的爆破卸压效果，确定爆破卸压的优选位置。
作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤d的多个钻孔的孔底连线为一条直线。
作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤d采用深孔爆破方法，向主控层内打设的钻孔穿透主控制层。
作为本发明的进一步改进方案，所述的步骤d在钻孔内充填炸药的装药范围从主控制层上界面至下界面、布满整个主控制层。
作为本发明的一种实施方式，所述的步骤d的多个钻孔的钻孔方向垂直于主控制层设置。
作为本发明的一种实施方式，所述的步骤d的多个钻孔内装设炸药起爆方式为逐个依序起爆。
与现有技术相比，本采动应力影响下大变形巷道卸压方法通过在处于矿层上方的矿层覆岩中确定具有传递支承应力功能、对采场及其围岩的矿压显现起到主要控制作用的厚硬岩层为主控制层，并通过深孔爆破切断主控制层的方式阻断采空区上覆岩层载荷向工作面方向的传递路径，进而实现在从根源上解决采动应力对巷道破坏的问题、阻止巷道变形量的扩大，从而实现在保持巷道围岩完整性的前提下保证巷道长期运营的稳定性，同时可以大大降低巷道的维护成本，特别适用于对采动应力影响下大变形巷道的卸压。
具体实施方式
我国有许多煤层赋存于坚硬厚地层之下，由于厚硬岩层的较大重量间隔，导致了压架事故、岩爆以及其他动态灾害的发生频率和严重程度，严重制约煤矿的安全生产。而顶板岩层的运动是超前支承压力变化和顶板灾害的来源，超前支承压力的变化则是顶板灾害的诱因。厚硬岩层的存在通常导致超前支承压力范围的扩大，超前支承压力峰值、工作面以及巷道破坏范围也会变大。本申请采用控制厚硬岩层、阻断采空区上覆岩层载荷向工作面方向的传递路径的方式以减弱巷道受工作面超前采动应力影响，从而大幅提升巷道稳定性，达到保护巷道的目的。
本采动应力影响下大变形巷道卸压方法具体包括以下步骤：
a.根据矿井地质资料获取处于矿层上方的矿层覆岩的岩层层数n、各层厚度h及岩性，通过钻孔取岩芯进行力学实验的方式准确获取矿层覆岩各层的岩性以及厚度h、容重γ、杨氏模量e、抗压强度σc、抗拉强度σt、内摩擦角
b.通过分别弱化不同岩层，获取不同岩层对于采动应力传递的影响，并依此分析确定具有传递支承应力功能、对采场及其围岩的矿压显现起到主要控制作用的厚硬岩层作为主控制层，具体的，
①采用数值模拟手段，依据步骤a建立数值模拟模型，记为模型x，进行首次数值模拟计算，获取工作面超前范围内应力分布状态及数值等信息，记为结果y；
②在模型x基础上，弱化第1层岩层的岩石力学参数并进行数值模拟计算，获取工作面超前范围内应力分布状态及数值等信息，记为结果1；在模型x基础上，弱化第2层岩层的岩石力学参数并进行数值模拟计算，获取工作面超前范围内应力分布状态及数值等信息，记为结果2；依此类推，重复此过程，直至弱化第n层岩层的岩石力学参数并进行数值模拟计算，获取工作面超前范围内应力分布状态及数值等信息，记为结果n；
③将结果1～结果n分别与结果y进行对比分析，以巷道围岩应力场演化特征为评价标准，选取对大变形巷道采动应力场起主要控制作用的硬岩层作为主控制层。
c.在主控制层中确定爆破卸压的优选位置，具体的，
①在主控制层中，依据爆破卸压位置与工作面之间不同的水平距离设置m个方案，并根据步骤a的矿层覆岩的岩层层数n、各层厚度h、岩性以及各层的岩石力学参数分别弱化不同水平距离处岩石的力学参数，模拟爆破卸压位置因素对卸压效果的影响、并进行数值模拟计算，获取方案结果1～方案结果m；
②将方案结果1～方案结果m进行对比分析，获得不同爆破卸压位置条件下的爆破卸压效果，确定爆破卸压的优选位置。
d.按爆破卸压的优选位置向主控层内打设多个深孔钻孔、且多个深孔钻孔均穿透主控制层设置，为了降低施工难度及提高爆破效果，多个深孔钻孔的孔底连线可连成一条直线；多个深孔钻孔的钻孔方向可垂直于主控制层设置，以减小钻孔的钻进量；分别在深孔钻孔内充填炸药，为保证主控制层被准确切断破坏、保证主控制层的切断效果，装药范围从主控制层上界面至下界面、布满整个主控制层，封孔后即可逐个依序起爆切断主控制层。
e.实时监测巷道变形量及巷道围岩应力场演化特征。
本采动应力影响下大变形巷道卸压方法通过在处于矿层上方的矿层覆岩中确定具有传递支承应力功能、对采场及其围岩的矿压显现起到主要控制作用的厚硬岩层为主控制层，并通过深孔爆破切断主控制层的方式阻断采空区上覆岩层载荷向工作面方向的传递路径，进而实现在从根源上解决采动应力对巷道破坏的问题、阻止巷道变形量的扩大，从而实现在保持巷道围岩完整性的前提下保证巷道长期运营的稳定性，同时可以大大降低巷道的维护成本，特别适用于对采动应力影响下大变形巷道的卸压。